JPH08194066A - 静電センサー - Google Patents
静電センサーInfo
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- JPH08194066A JPH08194066A JP651195A JP651195A JPH08194066A JP H08194066 A JPH08194066 A JP H08194066A JP 651195 A JP651195 A JP 651195A JP 651195 A JP651195 A JP 651195A JP H08194066 A JPH08194066 A JP H08194066A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 abstract 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 7
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/088—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices operating with electric fields
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Pinball Game Machines (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサー電極の有効面積を広く確保して物体
が小さい場合等であっても物体の通過を確実に検出で
き、しかも特別な部材を設けることなく外来ノイズによ
る誤動作を防止できる静電センサーを提供する。 【構成】 グランド電極11がケース10の物体が通過
可能な貫通孔を11c、11eを有するケース状に形成
されているとともに、センサー電極12が円筒状に形成
されてその内部を物体が通過するようにグランド電極1
1の内部に挿置されている。
が小さい場合等であっても物体の通過を確実に検出で
き、しかも特別な部材を設けることなく外来ノイズによ
る誤動作を防止できる静電センサーを提供する。 【構成】 グランド電極11がケース10の物体が通過
可能な貫通孔を11c、11eを有するケース状に形成
されているとともに、センサー電極12が円筒状に形成
されてその内部を物体が通過するようにグランド電極1
1の内部に挿置されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、センサー電極とグラン
ド電極とを有し、当該両電極間の静電容量の変化に基づ
いて物体の通過を検出する静電センサーに関する。
ド電極とを有し、当該両電極間の静電容量の変化に基づ
いて物体の通過を検出する静電センサーに関する。
【0002】
【従来の技術】物体の通過を検出するセンサーとして
は、物体が通過する部分の周囲に検出コイルを設け、物
体が通過したときに検出コイルのインダクタンスの変化
に基づいて物体の通過を検出する高周波発振型のものが
あるが、この場合には、検出物が金属に限られ、プラス
チックや木材等の非金属の物体の通過を検出できない。
そこで、静電容量型の静電センサーを用いて物体の通過
をその材質を問わず検出することが考えられる。
は、物体が通過する部分の周囲に検出コイルを設け、物
体が通過したときに検出コイルのインダクタンスの変化
に基づいて物体の通過を検出する高周波発振型のものが
あるが、この場合には、検出物が金属に限られ、プラス
チックや木材等の非金属の物体の通過を検出できない。
そこで、静電容量型の静電センサーを用いて物体の通過
をその材質を問わず検出することが考えられる。
【0003】例えば、図5に示されるように箱状のケー
ス1に物体が通過可能な貫通孔2を形成し、このケース
1の内部にセンサー電極3とグランド電極4とを物体が
貫通孔2を通して両者の間を通過するように所定の距離
だけ離して対向させた状態で挿置するとともに、これら
と共にセンサー基板5をケース1の内部に挿置し、セン
サー基板5の検出回路により、センサー電極3とグラン
ド電極4との間の静電容量の変化に基づいて物体の通過
を検出することが考えられる。
ス1に物体が通過可能な貫通孔2を形成し、このケース
1の内部にセンサー電極3とグランド電極4とを物体が
貫通孔2を通して両者の間を通過するように所定の距離
だけ離して対向させた状態で挿置するとともに、これら
と共にセンサー基板5をケース1の内部に挿置し、セン
サー基板5の検出回路により、センサー電極3とグラン
ド電極4との間の静電容量の変化に基づいて物体の通過
を検出することが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
静電センサーでは、センサー電極3とグランド電極4と
を物体が貫通孔2を通して両者の間を通過するように所
定の距離だけ離して対向させた状態でケース1の内部に
挿置した構成であるので、その構造上、センサー電極3
の有効面積を広く確保できず、このため検出距離が短
く、特に物体が小さい場合等に物体の通過を検出できな
かったり、またセンサー電極3が外来ノイズの影響を受
けて誤動作しやすく、センサー電極3の周囲に特別な部
材を設けて外来ノイズによる誤動作を防止する必要があ
るという問題がある。
静電センサーでは、センサー電極3とグランド電極4と
を物体が貫通孔2を通して両者の間を通過するように所
定の距離だけ離して対向させた状態でケース1の内部に
挿置した構成であるので、その構造上、センサー電極3
の有効面積を広く確保できず、このため検出距離が短
く、特に物体が小さい場合等に物体の通過を検出できな
かったり、またセンサー電極3が外来ノイズの影響を受
けて誤動作しやすく、センサー電極3の周囲に特別な部
材を設けて外来ノイズによる誤動作を防止する必要があ
るという問題がある。
【0005】そこで、本発明は、物体が小さい場合等で
あっても物体の通過を確実に検出でき、しかも特別な部
材を設けることなく外来ノイズによる誤動作を防止でき
る静電センサーを提供することを目的とする。
あっても物体の通過を確実に検出でき、しかも特別な部
材を設けることなく外来ノイズによる誤動作を防止でき
る静電センサーを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、グランド電極
とセンサー電極とを有し、当該両電極間の静電容量の変
化に基づいて物体の通過を検出する静電センサーであっ
て、グランド電極を物体が通過可能な貫通孔を有するケ
ース状に形成するとともに、センサー電極を筒状に形成
してその内部を物体が通過するようにグランド電極の内
部に挿置したことを特徴としている。
とセンサー電極とを有し、当該両電極間の静電容量の変
化に基づいて物体の通過を検出する静電センサーであっ
て、グランド電極を物体が通過可能な貫通孔を有するケ
ース状に形成するとともに、センサー電極を筒状に形成
してその内部を物体が通過するようにグランド電極の内
部に挿置したことを特徴としている。
【0007】グランド電極の内部には、センサー電極と
グランド電極との間の静電容量の変化に基づいて物体の
通過を検出する検出回路を内蔵するセンサー基板を挿置
することが望ましい。
グランド電極との間の静電容量の変化に基づいて物体の
通過を検出する検出回路を内蔵するセンサー基板を挿置
することが望ましい。
【0008】
【実施例】以下、本発明が適用された静電センサーを図
面に基づいて説明する。この静電センサーでは、図1乃
至図3に示されるように矩形箱状のケース10が設けら
れ、このケース10の内部にグランド電極11とセンサ
ー電極12とセンサー基板13とが挿置されている。
面に基づいて説明する。この静電センサーでは、図1乃
至図3に示されるように矩形箱状のケース10が設けら
れ、このケース10の内部にグランド電極11とセンサ
ー電極12とセンサー基板13とが挿置されている。
【0009】ケース10はプラスチック等の絶縁材で形
成され、図4にも示されるように上面の開口した矩形箱
状の下ケース10aと、下ケース10aの上面開口を塞
ぐ蓋板状の上ケース10bとで構成されている。下ケー
ス10aの底壁には、貫通孔10cを有する円筒状部1
0dが突出形成され、この円筒状部10dの突出高さは
下ケース10aの側壁と同程度となっている。上ケース
10bは下ケース10aにビス等により着脱可能に取り
付けられて必要に応じて取り外し可能となっているとと
もに、貫通孔10cと同心的に位置する貫通孔10eが
形成されている。貫通孔10cと貫通孔10eとは、共
に物体が通過可能な大きさとなっている。
成され、図4にも示されるように上面の開口した矩形箱
状の下ケース10aと、下ケース10aの上面開口を塞
ぐ蓋板状の上ケース10bとで構成されている。下ケー
ス10aの底壁には、貫通孔10cを有する円筒状部1
0dが突出形成され、この円筒状部10dの突出高さは
下ケース10aの側壁と同程度となっている。上ケース
10bは下ケース10aにビス等により着脱可能に取り
付けられて必要に応じて取り外し可能となっているとと
もに、貫通孔10cと同心的に位置する貫通孔10eが
形成されている。貫通孔10cと貫通孔10eとは、共
に物体が通過可能な大きさとなっている。
【0010】グランド電極11は、ケース状に形成され
てケース10の内面にケース10の外形に沿って配設さ
れているとともに物体がケース10の円筒状部10dを
ガイドとして通過可能となっている。すなわち、グラン
ド電極11は、下ケース10aの底壁内面に接合固着す
る第1の電極11aと、上ケース10bの内面に接合固
着する第2の電極11bとで構成されている。そして、
第1の電極11aには、円筒状部10dの基部が貫通す
る貫通孔11cが形成されているとともに、周囲に下ケ
ース10aの各側壁内面に沿って立ち上がりその先端部
で第2の電極11bに接する立上片11dが形成されて
いる。また、第2の電極11bには、円筒状部10dの
先端部が貫通する貫通孔11eが形成されており、物体
がケース10の円筒状部10dをガイドとして貫通孔1
1c、11eを通して通過可能となっている。
てケース10の内面にケース10の外形に沿って配設さ
れているとともに物体がケース10の円筒状部10dを
ガイドとして通過可能となっている。すなわち、グラン
ド電極11は、下ケース10aの底壁内面に接合固着す
る第1の電極11aと、上ケース10bの内面に接合固
着する第2の電極11bとで構成されている。そして、
第1の電極11aには、円筒状部10dの基部が貫通す
る貫通孔11cが形成されているとともに、周囲に下ケ
ース10aの各側壁内面に沿って立ち上がりその先端部
で第2の電極11bに接する立上片11dが形成されて
いる。また、第2の電極11bには、円筒状部10dの
先端部が貫通する貫通孔11eが形成されており、物体
がケース10の円筒状部10dをガイドとして貫通孔1
1c、11eを通して通過可能となっている。
【0011】センサー電極12は、円筒状に形成されて
ケース10の円筒状部10dの外周に嵌合し、物体がケ
ース10の円筒状部10dをガイドとしてグランド電極
11の貫通孔11c、11eを通して内部を通過するよ
うにグランド電極11の内部に挿置されている。センサ
ー電極12とグランド電極11とは、所定の距離だけ離
反されている。すなわち、センサー電極12の下端が円
筒状部10dの基部よりも若干上方に位置してセンサー
電極12と第1の電極11aとが所定の距離だけ離反さ
れているとともに、第2の電極11bの貫通孔11eが
センサー電極12の外径よりも大きく形成されてセンサ
ー電極12と第2の電極11bとが所定の距離だけ離反
されている。
ケース10の円筒状部10dの外周に嵌合し、物体がケ
ース10の円筒状部10dをガイドとしてグランド電極
11の貫通孔11c、11eを通して内部を通過するよ
うにグランド電極11の内部に挿置されている。センサ
ー電極12とグランド電極11とは、所定の距離だけ離
反されている。すなわち、センサー電極12の下端が円
筒状部10dの基部よりも若干上方に位置してセンサー
電極12と第1の電極11aとが所定の距離だけ離反さ
れているとともに、第2の電極11bの貫通孔11eが
センサー電極12の外径よりも大きく形成されてセンサ
ー電極12と第2の電極11bとが所定の距離だけ離反
されている。
【0012】センサー基板13は、センサー電極12の
側方に位置するようにグランド電極11の第1の電極1
1aの内面に図示しない固定手段を介して取り付けら
れ、センサー電極12と共にグランド電極11の内部に
挿置されている。センサー基板13は、接続コード14
を介してグランド電極11と接続されているとともに、
接続コード15を介してセンサー電極12と接続され、
かつ入出力コード16が接続されている。入出力コード
16はグランド電極11の立上片11dおよび下ケース
10aを貫通してケース10の外側に取り出されてい
る。入出力コード16には、所定本数のリード線が設け
られ、これらのリード線を介してケース10の外側で電
源および図示しない制御装置に接続されている。
側方に位置するようにグランド電極11の第1の電極1
1aの内面に図示しない固定手段を介して取り付けら
れ、センサー電極12と共にグランド電極11の内部に
挿置されている。センサー基板13は、接続コード14
を介してグランド電極11と接続されているとともに、
接続コード15を介してセンサー電極12と接続され、
かつ入出力コード16が接続されている。入出力コード
16はグランド電極11の立上片11dおよび下ケース
10aを貫通してケース10の外側に取り出されてい
る。入出力コード16には、所定本数のリード線が設け
られ、これらのリード線を介してケース10の外側で電
源および図示しない制御装置に接続されている。
【0013】センサー基板13には、図示しない制御装
置から入出力コード16を介して検出命令信号が入力さ
れ、この検出命令信号の入力により、物体がケース10
の円筒状部10dをガイドとしてグランド電極11の貫
通孔11c、11eを通してセンサー電極12の内部を
通過したときにセンサー電極12とグランド電極11と
の間の静電容量の変化に基づいて物体の通過を検出する
とともに、この検出信号を入出力コード16を介して図
示しない制御装置に出力する検出回路が内蔵されてい
る。
置から入出力コード16を介して検出命令信号が入力さ
れ、この検出命令信号の入力により、物体がケース10
の円筒状部10dをガイドとしてグランド電極11の貫
通孔11c、11eを通してセンサー電極12の内部を
通過したときにセンサー電極12とグランド電極11と
の間の静電容量の変化に基づいて物体の通過を検出する
とともに、この検出信号を入出力コード16を介して図
示しない制御装置に出力する検出回路が内蔵されてい
る。
【0014】次に作用を説明する。物体がケース10の
貫通孔10c、10eを通過するようにケース10を物
体の通路上に設置すれば、ケース10の円筒状部10d
をガイドとして物体がグランド電極11の貫通孔11
c、11eを通してセンサー電極12の内部を通過可能
となり、この設置状態において図示しない制御装置から
センサー基板13の検出回路に検出命令信号を入力すれ
ば、センサー基板13の検出回路により、ケース10の
円筒状部10dをガイドとして物体がグランド電極11
の貫通孔11c、11eを通してセンサー電極12の内
部を通過したときにセンサー電極12とグランド電極1
1との間の静電容量の変化に基づいて物体の通過が検出
されるとともに、この検出信号が入出力コード16を介
して図示しない制御装置に出力される。
貫通孔10c、10eを通過するようにケース10を物
体の通路上に設置すれば、ケース10の円筒状部10d
をガイドとして物体がグランド電極11の貫通孔11
c、11eを通してセンサー電極12の内部を通過可能
となり、この設置状態において図示しない制御装置から
センサー基板13の検出回路に検出命令信号を入力すれ
ば、センサー基板13の検出回路により、ケース10の
円筒状部10dをガイドとして物体がグランド電極11
の貫通孔11c、11eを通してセンサー電極12の内
部を通過したときにセンサー電極12とグランド電極1
1との間の静電容量の変化に基づいて物体の通過が検出
されるとともに、この検出信号が入出力コード16を介
して図示しない制御装置に出力される。
【0015】そして、検出時には、グランド電極11が
物体が通過可能な貫通孔11c、11eを有するケース
状に形成されているとともに、センサー電極12が円筒
状に形成されてその内部を物体が通過するようにグラン
ド電極11の内部に挿置されているので、センサー電極
12の有効面積が広く確保されて十分な検出距離が得ら
れ、これにより物体が小さい場合等であっても物体の通
過を確実に検出でき、しかもセンサー電極12がグラン
ド電極11で覆われて特別な部材を設けることなく外来
ノイズによる誤動作を防止できる。
物体が通過可能な貫通孔11c、11eを有するケース
状に形成されているとともに、センサー電極12が円筒
状に形成されてその内部を物体が通過するようにグラン
ド電極11の内部に挿置されているので、センサー電極
12の有効面積が広く確保されて十分な検出距離が得ら
れ、これにより物体が小さい場合等であっても物体の通
過を確実に検出でき、しかもセンサー電極12がグラン
ド電極11で覆われて特別な部材を設けることなく外来
ノイズによる誤動作を防止できる。
【0016】また、センサー基板13がセンサー電極1
2と共にグランド電極11の内部に挿置されているの
で、センサー基板13もセンサー電極12と共にグラン
ド電極11で覆われて外来ノイズによる誤動作をより確
実に防止できる。
2と共にグランド電極11の内部に挿置されているの
で、センサー基板13もセンサー電極12と共にグラン
ド電極11で覆われて外来ノイズによる誤動作をより確
実に防止できる。
【0017】なお、上記実施例では、グランド電極11
において、第1の電極11aの立上片11dの先端部と
第2の電極11bとを接触させて第1の電極11aと第
2の電極11bとを導通させたが、第1の電極11aの
立上片11dの先端部と第2の電極11bとの間に隙間
があくように第1の電極11aの立上片11dと第2の
電極11bとを構成し、両者をリード線等を介して導通
させるようにしてもよい。
において、第1の電極11aの立上片11dの先端部と
第2の電極11bとを接触させて第1の電極11aと第
2の電極11bとを導通させたが、第1の電極11aの
立上片11dの先端部と第2の電極11bとの間に隙間
があくように第1の電極11aの立上片11dと第2の
電極11bとを構成し、両者をリード線等を介して導通
させるようにしてもよい。
【0018】また、上記実施例では、グランド電極11
を第1の電極11aと第2の電極11bとの2部材でケ
ース状に形成したが、グランド電極11をケース状に一
体的に形成するようにしてもよい。
を第1の電極11aと第2の電極11bとの2部材でケ
ース状に形成したが、グランド電極11をケース状に一
体的に形成するようにしてもよい。
【0019】また、上記実施例では、ケース10に円筒
状部10dを形成し、この円筒状部をガイドとして物体
がグランド電極11の貫通孔11c、11eを通してセ
ンサー電極12の内部を通過するように構成したが、円
筒状部10dを省略してケース10の底壁内面に円筒状
のセンサー電極12をグランド電極11と接しないよう
に立設する等して物体がグランド電極11の貫通孔11
c、11eを通してセンサー電極12の内部を直接的に
通過するように構成してもよい。
状部10dを形成し、この円筒状部をガイドとして物体
がグランド電極11の貫通孔11c、11eを通してセ
ンサー電極12の内部を通過するように構成したが、円
筒状部10dを省略してケース10の底壁内面に円筒状
のセンサー電極12をグランド電極11と接しないよう
に立設する等して物体がグランド電極11の貫通孔11
c、11eを通してセンサー電極12の内部を直接的に
通過するように構成してもよい。
【0020】また、上記実施例では、センサー電極12
の側方にセンサー基板13を配設したが、センサー電極
12がセンサー基板13を貫通するように両者を配設す
るようにしてもよい。
の側方にセンサー基板13を配設したが、センサー電極
12がセンサー基板13を貫通するように両者を配設す
るようにしてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る静電
センサーでは、グランド電極を物体が通過可能な貫通孔
を有するケース状に形成するとともに、センサー電極を
筒状に形成してその内部を物体が通過するようにグラン
ド電極の内部に挿置したので、センサー電極の有効面積
が広く確保されて十分な検出距離が得られ、これにより
物体が小さい場合等であっても物体の通過を確実に検出
でき、しかもセンサー電極がグランド電極で覆われて特
別な部材を設けることなく外来ノイズによる誤動作を防
止できる。
センサーでは、グランド電極を物体が通過可能な貫通孔
を有するケース状に形成するとともに、センサー電極を
筒状に形成してその内部を物体が通過するようにグラン
ド電極の内部に挿置したので、センサー電極の有効面積
が広く確保されて十分な検出距離が得られ、これにより
物体が小さい場合等であっても物体の通過を確実に検出
でき、しかもセンサー電極がグランド電極で覆われて特
別な部材を設けることなく外来ノイズによる誤動作を防
止できる。
【0022】また、グランド電極の内部にセンサー基板
を挿置すれば、センサー基板もセンサー電極と共にグラ
ンド電極で覆われて外来ノイズによる誤動作をより確実
に防止できる。
を挿置すれば、センサー基板もセンサー電極と共にグラ
ンド電極で覆われて外来ノイズによる誤動作をより確実
に防止できる。
【図1】本発明が適用された静電センサーの外観平面図
である。
である。
【図2】ケースの内部構造を示す縦断面図である。
【図3】ケースの内部構造を示す横断面図である。
【図4】上ケースの取外し状態を示す縦断面図である。
【図5】従来構造を示す斜視図である。
10 ケース 11 グランド電極 11c 貫通孔 11e 貫通孔 12 センサー電極 13 センサー基板
Claims (2)
- 【請求項1】 グランド電極とセンサー電極とを有し、
当該両電極間の静電容量の変化に基づいて物体の通過を
検出する静電センサーであって、 上記グランド電極を上記物体が通過可能な貫通孔を有す
るケース状に形成するとともに、上記センサー電極を筒
状に形成してその内部を上記物体が通過するように上記
グランド電極の内部に挿置したことを特徴とする静電セ
ンサー。 - 【請求項2】 請求項1において、上記グランド電極の
内部には、上記センサー電極と上記グランド電極との間
の静電容量の変化に基づいて物体の通過を検出する検出
回路を内蔵するセンサー基板が挿置されていることを特
徴とする静電センサー。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP651195A JP2873432B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 静電センサー |
| DE19601551A DE19601551A1 (de) | 1995-01-19 | 1996-01-17 | Elektrostatischer Sensor |
| US08/588,550 US5949234A (en) | 1995-01-19 | 1996-01-18 | Electrostatic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP651195A JP2873432B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 静電センサー |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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